大樓空調(diào)水管系統(tǒng)之基本分類

冷熱水分布控制
冷熱水系統(tǒng)可依定流量或變流量方式設(shè)計(jì)，其控制方式又可依其使用二通或三通控制閥而改變，常見之控制方式可歸納如下：1、定流量三通閥方式：如圖4-11，當(dāng)部分負(fù)載時(shí)，流量可經(jīng)由三通閥旁通方式，使流經(jīng)盤管之流量減少，但分支之總流量保持固定。此控制方式有以下特色：?。?）盤管為變流量通過(guò)?！。?）三通閥通常較二通閥貴，尤其在配管空間不足之狀況下?！。?）分流三通閥較混合三通閥貴，但其控制結(jié)果相同?！。?）三通閥通常具線性特性?！。?）為固定流量流經(jīng)閥及盤管。?。?）定流量使泵消耗較多能源。

空調(diào)水管系統(tǒng)之種類、功能與基本應(yīng)用
1．種類　1）冰水管路系統(tǒng)（CHILLED WATER PIPING SYSTEM）　2）冷卻水管路系統(tǒng)（CONDENSING WATER PIPING SYSTEM）　3）熱水管路系統(tǒng)（HOT WATER SYSTEM）　4）蒸氣管路系統(tǒng)（STEAM PIPING SYSTEM）　5）排水管路系統(tǒng)（DRAIUAGED PIPING SYSTEM）　6）膨脹水管路系統(tǒng)（EXPANSION WATER PIPING SYSTEM）　7）補(bǔ)給水管路系統(tǒng)（MAKE—UP WATER PIPING SYSTEM）　8）特殊制程管路系統(tǒng)（酸鹵液體）　9）其他（如RO水、DI水、Soft WaterSystem）2．水管系統(tǒng)之功用　1）冰水管路：輸送冰水以利在熱交換器（即空氣調(diào)節(jié)或小送風(fēng)機(jī)）中熱交換造成冷氣。即使用冰水泵浦推動(dòng)水到冰水主機(jī)（WATER CHILLER UNIT）之冰水器（CHILLER）制造冰水，再送到熱交換器內(nèi)完成熱交換造成冷風(fēng)，再利用風(fēng)管或直接吹入空調(diào)空間，使室溫達(dá)到理想條件而成冷氣?！?）冷卻水管路：輸送冷卻水到冷凝器（CONDENSER）以便冷卻冷凝器。即使用冷卻水泵浦推動(dòng)冷卻水到冰水主機(jī)之冷凝器完成熱交換，復(fù)將冷凝器產(chǎn)生之熱水送到冷卻水塔散熱。3)熱水管路:功用如1)項(xiàng)所述.4)蒸氣管路:輸送蒸氣在各空調(diào)未端設(shè)備作加熱加濕之作用.5)排水管路:將冷卻盤管冷凝之水,水管路之水(包括冷凝器,冰水器,冷卻水塔…等) 予以排放。6)膨脹水管路:①補(bǔ)給水用②膨脹用(因水溫不同導(dǎo)致水之體積不同)③排放管路內(nèi)積存空氣.7)補(bǔ)給水管路:補(bǔ)充進(jìn)入冰水及冷卻水系統(tǒng)內(nèi).8)特殊制程管路:輸送各種制程需求藥液(如H2SO4,H2O2………)至各需求設(shè)備.9)其他管路:以DI水為例備用于輸送高純度潔凈水之用途.3.空調(diào)水管基本應(yīng)用---按機(jī)器及系統(tǒng)區(qū)分1）箱型冷氣機(jī)水管路系統(tǒng):包括冷卻水、排水及補(bǔ)給管路。2）中央空調(diào)水管路系統(tǒng)（水冷式冷凝器，間接膨脹式蒸發(fā)器）包括冰水、冷卻水、排水、膨脹水及補(bǔ)給水管路）。

大樓空調(diào)水管系統(tǒng)之基本設(shè)計(jì)方法

1．水管管徑之決定1）流量之計(jì)算（1）冰水，參見附表A。（2）冷卻水，參見附表B。2）配管之流速---流速提高，管徑小，成本省，但磨擦損失增加，泵浦揚(yáng)程提高，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用增加，且易生噪音及增加管內(nèi)壁之侵蝕能力。流速太高是有害的。

3）良好的設(shè)計(jì)需在設(shè)置成本與運(yùn)行成本之間取適當(dāng)平衡點(diǎn)，一般冷溫水配管單位摩擦損失建議在60mmAq/M以下，平均40mmAq/M，管內(nèi)流速在2M/S以下，同時(shí)參考配管侵蝕防止(以年間運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間作比較)之最高流速限制。4）配管設(shè)備之設(shè)計(jì)程序：?。?）配管系統(tǒng)方式之決定。（系統(tǒng)架構(gòu)流程、功能性與節(jié)能考量）；?。?）設(shè)備位置、管道路由與建筑結(jié)構(gòu)整體計(jì)劃（安全性、可靠性確保、噪音、震動(dòng)抑制。工序流程與合理化工法檢討）；?。?）配管路徑之決定；?。?）管路流量之計(jì)算；　（5）選定基準(zhǔn)之決定（配管摩擦損失、流速基準(zhǔn)確定）；　（6）管徑選定，并計(jì)算分析系統(tǒng)各段摩擦損失及流程；　（7）系統(tǒng)水壓分布確認(rèn)；　（8）閥類選定及相關(guān)機(jī)器設(shè)備確認(rèn)；?。?）揚(yáng)程計(jì)算；　（10）水泵容量、揚(yáng)程確認(rèn)；　（11）配管熱膨脹檢討；?。?2）全管系系統(tǒng)檢討確認(rèn)（未來(lái)擴(kuò)充性、維護(hù)性、控制方式的配合……總體分析確認(rèn)）；?。?3）設(shè)計(jì)完成。5）其他管路系統(tǒng)（蒸汽、冷媒、油配管……）可參見所附日系設(shè)計(jì)資料。

2．冰水管系統(tǒng)設(shè)計(jì)1）管路之安裝應(yīng)盡量減少水在管路中之磨擦損失（FRICTIONLOSS）為原則，磨擦損失小，則泵浦揚(yáng)程減少致馬力數(shù)相對(duì)減少。（A）須正確選擇管路之管徑。（B）管路之長(zhǎng)度應(yīng)短，并應(yīng)盡量避免阻礙物之彎頭及注意三通之流向。注:1.在管路系統(tǒng)中彎頭（Elbow）有較大的壓力降百分率，在等速下壓力降之大小依轉(zhuǎn)彎之形狀而定，如長(zhǎng)半徑較短半徑為佳。2. 45°配置之彎頭較90°配置之彎頭為佳。3.安裝T型接頭要防止對(duì)抵作用（Bullheading），對(duì)抵作用引起亂流，增加壓力降與沖擊管路，兩個(gè)以上的T型接頭安裝在同一管路上時(shí)，兩個(gè)T型接頭之間的距離須在10倍以上之管徑，如此可減少不必要之亂流。4.為了便于安裝與修理管路，由任與法蘭常用于管路系統(tǒng)。（C）空調(diào)箱或小送風(fēng)機(jī)之管路連接須考慮以同程回水管（REVERSE RETURN）連接。（D）管路內(nèi)之空氣應(yīng)全部排出，排出空氣除在管路之必要點(diǎn)，局部管路之最高點(diǎn)及熱交換器裝上放氣閥外，冰水管路最高點(diǎn)，必須連接膨脹水管再連接膨脹水箱以便排除空氣，其膨脹水管與冰水回水管之安裝須特別注意，以致空氣之排出。?2) 冰水管路之安裝必須確寶在安裝完成后未保溫前，施以試壓查漏的工作，否則萬(wàn)一施工不良，冰水管路發(fā)生漏水現(xiàn)象，將增加冰水主機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，泵浦的揚(yáng)程減小影響空調(diào)空間之冷度，并且影響保溫的效果，以致應(yīng)重浪費(fèi)能源。一般試水壓之方法用水壓，至少試壓至10kg/cm2以上，維持二小時(shí)以上水壓不降低，并且不漏水為原則，淌若發(fā)現(xiàn)有滲漏之處，則附近管路應(yīng)即拆下，重新安裝。

3）多用途綜合型建筑物空調(diào)系統(tǒng)冰水管路宜采分區(qū)供應(yīng)冰水。多用途建筑物為目前常見的建筑，配合業(yè)主及顧客之需要采用多角化的經(jīng)營(yíng)，不但建筑本體較大，而且建筑物的利用極為復(fù)雜，因此空調(diào)系統(tǒng)之設(shè)計(jì)必須按建筑物之用途及使用時(shí)間，利用冰水管路配合冰水泵浦加以區(qū)分為數(shù)個(gè)空調(diào)區(qū)域，再按冷氣負(fù)荷的大小及空調(diào)區(qū)域的多寡來(lái)選擇空調(diào)主機(jī)、冷卻水塔及其他附屬設(shè)備；如此可依空調(diào)區(qū)域的需要采取局部開機(jī)或全部開機(jī)。不但可收到減少冷氣損失、節(jié)省可觀的能源效果外，還可在空調(diào)設(shè)局部開機(jī)時(shí)，部份停用的設(shè)備獲得休息及做好保養(yǎng)維護(hù)，而增加空調(diào)設(shè)備的壽命。（多用途建筑物冰水管路系統(tǒng)如圖4---16所示）。

4) 冰水系統(tǒng)采用VWV系統(tǒng)
VWV系統(tǒng)為可變水量系統(tǒng)（Variable WaterVolume System），一般空調(diào)水管系統(tǒng)使用的方式分為兩種：①應(yīng)用多臺(tái)二次冰水泵浦之改變水量方式（此傳統(tǒng)方式目前較少採(cǎi)用,如圖4—17所示）?！纯照{(diào)空間冷氣負(fù)載的需要調(diào)節(jié)空調(diào)箱或冷風(fēng)機(jī)的冰水量，以冰水送水管之壓力來(lái)控制二次泵浦之運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)，故空調(diào)空間冷氣負(fù)載減少時(shí)，需要較少的冰水量，則二次泵浦運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)可減少以節(jié)省電費(fèi)。②冰水區(qū)域泵浦之改變水量方式→按空調(diào)空間冷氣負(fù)載的需要調(diào)節(jié)空調(diào)箱或冷風(fēng)機(jī)的冰水量，以冰水管之壓力由變頻省電控制器（Energy Saving Controller）控制冰水區(qū)域泵浦的轉(zhuǎn)速供應(yīng)適量的冰水量，若空調(diào)空間冷氣負(fù)載減少時(shí)，需要較少的冰水量，則降低冰水區(qū)域泵浦轉(zhuǎn)速以節(jié)約能源。

空調(diào)水管之布置原則

1．水平管設(shè)計(jì)　1）注意冰水回水流程　2）水平管之上升，下降最高位置設(shè)置排氣?！?）注意水平管之斜度。　4）注意水流方向。2．排水管之設(shè)計(jì)（水量之計(jì)算）? 1）由高至低保持斜度。? 2）避免高低起伏。? 3）慎選排水立管之位置（設(shè)于管道間或柱子中）。? 4）排水排至位置。（1）地下室樓層排至地下室閥基，如無(wú)閥基，則地下室板下設(shè)置集排水坑；（2）一樓以上樓層，排至一樓室外排水溝。?3．屋頂水管之設(shè)計(jì)　1）冰水管部份開放式膨脹水箱系統(tǒng)，膨脹水箱裝置在系統(tǒng)壓力最低處，一般在泵之吸入側(cè)，且在管系之最高點(diǎn)，建議距離管系最高點(diǎn)有2M以上之高度?！?）冷卻水管部份冷卻水管不宜超過(guò)冷卻水塔集水盤水位高度，若超過(guò)水盤水位高度，則冷卻水管需設(shè)置電磁閥或逆止閥。　3）膨脹水管部份：應(yīng)保持斜度，以利冰水管排氣?？蓞⒁姌?biāo)準(zhǔn)施工圖說(shuō)。　4）冷卻水塔及膨脹水箱排水管部份：應(yīng)排至屋頂漏水頭附近，以避免潮濕及污染?！?）補(bǔ)給水管部份：設(shè)計(jì)前應(yīng)與水電工程整體配合規(guī)劃。?4．空調(diào)主機(jī)房水管布置原則　1）機(jī)器設(shè)備（主機(jī)、水泵浦……）與配電盤之布置。　2）機(jī)器設(shè)備防震問(wèn)題?！?）水管系統(tǒng)之防震（水管與機(jī)器設(shè)備、主機(jī)房?jī)?nèi)水管吊支架之防震）。　4）水管配置之層數(shù)?！?）水管配置宜整齊?！?）水管配件之配置?！?）水管表閥之配置?！?）主機(jī)房之排水?！?）主機(jī)房?jī)?nèi)配管與保養(yǎng)維護(hù)之關(guān)系。5．空調(diào)水管系統(tǒng)之平衡　1）逆回水管之設(shè)計(jì)　2）平衡考克(現(xiàn)多採(cǎi)平衡閥)之安裝　3）送水集水頭與回水集水頭之平衡管　4）自動(dòng)流量平衡閥之設(shè)置　5）排氣閥之安裝6. 水泵配管注意要項(xiàng)　圖4-18為一泵的連接管路，當(dāng)設(shè)計(jì)泵管路時(shí)必須記住下列原則?！　?）吸入管要短要直；　　2）吸入管的管徑要比泵的吸入口管徑至少大一號(hào)；　　3）吸入管不可產(chǎn)生空氣囊（air pockets）　　4）在泵吸入口處使用偏心減徑接頭以消除在吸入管內(nèi)產(chǎn)生空氣囊　　5）不要在泵吸入口處使用水平彎頭，任何在吸入管上的水平彎頭都應(yīng)在泵吸入口平面以下，如有可能，應(yīng)在泵吸入口處有一垂直的彎頭引導(dǎo)進(jìn)入一減徑管，再接到泵入口。如果多泵被連接到同一集流管時(shí)，管路之連接如圖4-19所示，此式能讓每一泵送同量的水。即在部分負(fù)荷狀況或減少水流量或當(dāng)一泵被隔離后，其他泵仍能泵送同量的水。

7. 冷卻水塔配管
由于冷卻水塔為開放式設(shè)備，故冷卻水管系為一開放式管系，如果冷卻水塔與凝結(jié)器在同一平面，泵只有小的吸入頭，過(guò)濾器應(yīng)在排出端以使泵的吸入端能盡量接近大氣。常欲使入凝結(jié)器的冷卻水保持等溫，此可在冷卻水塔旁加裝一旁路管。當(dāng)凝結(jié)器與冷卻水塔同一平面或在冷卻水塔之上時(shí),則在旁路管上加一三路分流閥.見圖4-20?！豢墒褂萌坊旌祥y，因其位于泵之吸入端，能造成真空狀況而不再能維持大氣壓力。圖4-21為當(dāng)凝結(jié)器位于冷卻水塔下方時(shí)的旁路配管。此特殊的配管方式為在旁路管上安裝二路自動(dòng)控制閥。通過(guò)旁路管的壓力降，要能使在具有最大水流通過(guò)旁路時(shí)能平衡冷卻水塔的不平衡靜壓頭。如果多個(gè)冷卻水塔并聯(lián)，則每一冷卻水塔通到泵的吸入側(cè)的摩擦損失要相等。圖4-22為冷卻水塔配管的典型事例。均壓(連通)管可用為使每座冷卻水塔內(nèi)的水位等高。

3.1 通用事項(xiàng)
3.1.1 關(guān)于冷卻塔的使用規(guī)范：離地11層以上設(shè)置冷卻塔時(shí)，主要部件要用耐火材料制造,無(wú)須做支撐防火。3.1.2 冷卻塔、泵浦、冷凝的配置注意事項(xiàng)。（1）冷卻塔與泵浦在同一水平線上的場(chǎng)合。

（a）保持泵浦吸入側(cè)的正壓。（防止氣穴現(xiàn)象）
① 泵浦的高度在冷卻塔水面以下。② 泵浦應(yīng)設(shè)在冷卻塔附近。?③ 估算過(guò)濾器等的壓力損失。（特別要注意混合三通閥的設(shè)置場(chǎng)合）（b）泵浦的吸入側(cè)負(fù)壓時(shí)，使用自己注水型（內(nèi)部注水及外部配管）（c）冷卻水配管（泵浦的出口處）高于水槽水面時(shí)，應(yīng)安裝止回閥和排氣閥。（d）冷卻（送）水管比水槽水面高時(shí)，應(yīng)設(shè)旁通管。（2）冷卻塔在冷凝器上方的場(chǎng)合：檢查管路的壓力分布，不能超過(guò)冷凝器的耐壓上線。① 冷卻水泵浦在冷凝器的進(jìn)水側(cè)場(chǎng)合。

（a）泵浦停止時(shí)，防止冷凝器內(nèi)的水流失。① 在泵浦的出水側(cè)安裝止回閥。② 冷凝器出水側(cè)的配管應(yīng)設(shè)于高于冷凝器的位置。③ 設(shè)置止回閥，止回閥的配管口徑主管下降4尺寸（最小20A）。（b）泵浦停止時(shí)，立管件的回流水量不得超過(guò)冷卻塔的容納水量。冷卻塔的水槽容納水量 > 立管（圖中H）部分的存有水量（參照下表）*泵浦停止時(shí)，主管H部分的水，因?yàn)槭莖verflow，所以立管內(nèi)的存水量很大，泵浦再次運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，造成吸空氣現(xiàn)象。立管高度標(biāo)準(zhǔn)
冷卻塔容量水槽容量配管口徑H ?(m)40RT（圓型）0.380A50以下60RT（圓型）0.4100A40以下80RT（圓型）0.4125A30以下*H超過(guò)上表的值時(shí)要防止空吸現(xiàn)象。
（c）防止overflow時(shí)產(chǎn)生的空吸現(xiàn)象(泵浦啟動(dòng)時(shí)),下面是利用的考慮方法：① 安裝電動(dòng)閥或保持壓力的閥門（圖中A部分）。② 擴(kuò)大水槽。

1）冷卻水管配管應(yīng)向冷卻塔傾斜，但是在鳥居配管場(chǎng)合，應(yīng)設(shè)自動(dòng)或手動(dòng)排氣閥。
（2）冷卻水管最下部應(yīng)安裝排水閥（兼作泵浦或冷凝器最下部分排水用）。（3）從冷卻塔到第一號(hào)主機(jī)（泵浦或冷凝器）的配管應(yīng)設(shè)置過(guò)濾器（施工時(shí)，應(yīng)進(jìn)行清理干凈）。（4）在冷卻水管與冷卻塔接口處應(yīng)設(shè)支撐，安裝軟接時(shí)，在軟接附近設(shè)支撐。（5）安裝方型冷卻塔時(shí)，冷卻水（回）水管的橫管應(yīng)縮短（圖中C）。（防止橫向部分中的存水引起泵浦空吸）（6）冷卻塔的蒸發(fā)量，下水道流量被扣除的情況下，對(duì)下水道流量進(jìn)行確認(rèn)。

（a）管路與共用管連接處（尺寸與主管管徑相同，但流速不能超過(guò)2m/s）防止。
*共通管路的熱膨脹，應(yīng)設(shè)軟接。（b）為使各冷卻塔的水槽水位平行，應(yīng)設(shè)旁通管。*旁通管尺寸應(yīng)比冷卻塔出口配管的管徑大。（c）在下圖中的系統(tǒng)中，在控制多臺(tái)冷卻塔的場(chǎng)合，應(yīng)在冷卻水回水管上安裝與泵浦連動(dòng)的電動(dòng)蝶閥。（冷卻水出水管不設(shè)電動(dòng)蝶閥）* 泵浦停止時(shí)，管路被關(guān)閉，冷卻水溫度上升時(shí)，引起壓力的異常。*為防止泵浦出口處的管路內(nèi)部壓力異常上升，應(yīng)稍微開啟電動(dòng)蝶閥。

8. 配管腐蝕　　在開放系統(tǒng)內(nèi)，因會(huì)溶解空氣中之腐蝕性氣體及不純物而容易引起配管腐蝕，尤其溶解在溫水中時(shí)，水中之氧氣最容易引起腐蝕。腐蝕之原因如下：（1）因溶解在水中之氧氣引起腐蝕（參照?qǐng)D-1）（2）因大氣中之腐蝕性氣體SQ3引起之溶解。（3）于水中，異種金屬間形成電池，因電位差引起腐蝕?？捎媒^緣接頭插入于異金屬配管間，阻止電流流通來(lái)防止。（4）因埋設(shè)于地下之管與建筑物配管間之電位差引起之腐蝕。此可于管外面施予以防止。大樓空調(diào)水管設(shè)計(jì)配合應(yīng)注意事項(xiàng)

1．水管管道間　1）位置　2）數(shù)量2．水管穿梁原則　1）RC梁? 2）鋼骨梁3．冷凝排水管路徑4．空調(diào)主機(jī)房排水5．空調(diào)水源　1）冷卻水　2）冰水6．儲(chǔ)冰系統(tǒng)（若采用筏基為儲(chǔ)冰槽）　1）位置　2）大小　3）保溫及防水由空調(diào)施工　4）與建筑之責(zé)任分界點(diǎn)